JP2008300043A - Electrode for discharge tube, and cold-cathode fluorescent tube using the same - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、放電管用電極およびこれを用いた冷陰極蛍光管に関する。 The present invention relates to an electrode for a discharge tube and a cold cathode fluorescent tube using the same.
テレビ受像機やパソコンなどの表示装置に用いられている液晶表示装置(LCD)には、冷陰極蛍光管を光源とするバックライトが組み込まれている。 A liquid crystal display (LCD) used in a display device such as a television receiver or a personal computer incorporates a backlight having a cold cathode fluorescent tube as a light source.
かかる冷陰極蛍光管は、ガラス管部と、該ガラス管部の両端部に設けられた電極部とを備えてなる(例えば、特許文献1参照)。ガラス管部は、内面に蛍光塗料が塗布され、内部に放電ガスであるアルゴン(Ar)、ネオン(Ne)および蛍光体励起用の水銀(Hg)が導入された状態で封止されている。電極部は、カップ電極、封着棒及びリード線から構成される。カップ電極の材質としては、従来はニッケル(Ni)が用いられ、近年はニオブ(Nb)、モリブデン(Mo)、タングステン(W)等が一般的に使用されている。 Such a cold cathode fluorescent tube includes a glass tube portion and electrode portions provided at both ends of the glass tube portion (see, for example, Patent Document 1). The glass tube portion is sealed with a fluorescent paint applied on the inner surface and introduced with argon (Ar), neon (Ne), and mercury (Hg) for phosphor excitation as discharge gases. The electrode part is composed of a cup electrode, a sealing rod, and a lead wire. As a material for the cup electrode, nickel (Ni) has been conventionally used, and in recent years, niobium (Nb), molybdenum (Mo), tungsten (W) and the like are generally used.
冷陰極蛍光管はグロー放電によって発光するが、グロー放電は、陰極・陽極間を移動する電子による気体分子の電離(α作用)と、Ar,Ne,Hgの正イオンの負極への衝突の際に起こる二次電子放出(γ作用)とによって生じるものである。 A cold cathode fluorescent tube emits light by glow discharge. Glow discharge is caused by ionization (α action) of gas molecules by electrons moving between the cathode and the anode and collision of Ar, Ne, and Hg positive ions with the negative electrode. Secondary electron emission (γ action) occurring in
このグロー放電では、陰極側の放電部位である陰極降下部で、Ar,Ne,Hgの正イオン密度が高くなり、陰極降下部で電圧が降下する現象(陰極降下電圧)が生ずる。かかる陰極降下電圧は発光に寄与しないため、結果として作動電圧の高電圧化および輝度効率の低下につながる。ここで、陰極降下電圧は、上記二次電子放出に関係するものであり、選択する冷陰極材料の二次電子放出係数に依存する。
近年の冷陰極蛍光管の長尺化および大電流駆動による高輝度化に対する市場の要望に対して、陰極降下電圧が低く簡易に組成することができる冷陰極用電極が望まれている。 In response to the recent market demand for longer-length cold cathode fluorescent tubes and higher luminance by driving with a large current, a cold cathode electrode having a low cathode fall voltage and a simple composition is desired.
本発明は、陰極降下電圧が低く発光効率に優れた放電管用電極と、これを用いた冷陰極蛍光管を提供することを目的とする。 An object of the present invention is to provide a discharge tube electrode having a low cathode fall voltage and excellent luminous efficiency, and a cold cathode fluorescent tube using the same.
本発明の放電管用電極は、二次電子放出係数が1.5以上の金属又は該金属を含む合金から成ることを特徴とする。 The electrode for a discharge tube of the present invention is characterized by comprising a metal having a secondary electron emission coefficient of 1.5 or more or an alloy containing the metal.
本発明者らは、二次電子放出係数が1.5以上の金属又はその合金を放電管用電極として用いることで、電極の電子放出性を向上させると共に、陰極降下電圧が低く発光効率を高めることが簡易に実現できることを知見した。 The present inventors use a metal having a secondary electron emission coefficient of 1.5 or more or an alloy thereof as an electrode for a discharge tube, thereby improving the electron emission property of the electrode and increasing the luminous efficiency with a low cathode fall voltage. It was found that can be realized easily.
また、二次電子放出係数が1.5以上の金属としては、例えば、二次電子放出係数が1.5のイリジウム(Ir)がある。これにより、陰極降下電圧が低く発光効率を高めることを簡易に実現することができる。また、イリジウム(Ir)又はその合金は、比較的容易に組成することができ、電極の加工も容易にできる。 An example of the metal having a secondary electron emission coefficient of 1.5 or more is iridium (Ir) having a secondary electron emission coefficient of 1.5. Thereby, it is possible to easily realize that the cathode fall voltage is low and the luminous efficiency is increased. Further, iridium (Ir) or an alloy thereof can be composed relatively easily, and the electrode can be easily processed.
また、本発明は、上記構成の放電管用電極を冷陰極として用いることで、陰極降下電圧が低く発光効率に優れた冷陰極蛍光管を提供することができる。 Moreover, the present invention can provide a cold cathode fluorescent tube having a low cathode fall voltage and excellent luminous efficiency by using the discharge tube electrode having the above structure as a cold cathode.
図1に示すように、本実施形態の冷陰極蛍光管1は、ガラス管2と電極部3とを備える。冷陰極蛍光管1は、例えば直径が約4.0mmで、長さが約300mmの直管形となっている。
As shown in FIG. 1, the cold cathode
ガラス管2の内面には、蛍光体2aが塗布され、ガラス管2の両端に電極部3が取り付けられている。また、ガラス管2の内部は、放電ガスであるアルゴン(Ar)、ネオン(Ne)および蛍光体励起用の水銀(Hg)が導入された状態で封止されている。
A
ガラス管2の両端に設けられた電極部3は、カップ型の放電管用電極4と封入棒5とリード線6とを備え、封入棒5がガラス被覆層7により封止されている。
The
本発明では、二次電子放出係数が1.5以上の金属又はその合金を放電管用電極4として用いることで、電極の電子放出性を向上させることができ、陰極降下電圧が低く発光効率を高めることができるが、そのために、カップ型の放電管用電極4として、イリジウム(Ir)または、イリジウム(Ir)とロジウム(Rh)又は白金(Pt)との合金を用いることが有効であることを知見した。
In the present invention, by using a metal having a secondary electron emission coefficient of 1.5 or more or an alloy thereof as the
これらの金属と、従来の電極材料として用いられている物質の二次電子放出係数を表1に示す。ここで、イリジウム(Ir)の二次電子放出係数は1.5、ロジウム(Rh)の二次電子放出係数は1.15、白金(Pt)の二次電子放出係数は1.44である。また、ロジウム(Rh)の重量比を10パーセントとするイリジウム(Ir)とロジウム(Rh)との合金(IrRh)の二次電子放出係数は約1.5であり、白金(Pt)の重量比を5パーセントとするイリジウム(Ir)と白金(Pt)との合金(IrPt)の二次電子放出係数も約1.5である。いずれの合金もロジウム(Rh)又は白金(Pt)の組成が小さいため、母体であるイリジウム(Ir)の二次電子放出係数とほぼ等しく、約1.5となっている。
モリブデン(Mo)からなる封入棒5は、コバールガラスからなるガラス被覆層7によって封着され、外部接続するリード線6としては、ジメット線が用いられている。また、放電管用電極4とモリブデン(Mo)の封入棒5は、レーザ溶接により接合されている。このモリブデン(Mo)の封入棒5とリード線6であるジメット線は、抵抗溶接により接合されている。
The
次に、上記冷陰極蛍光管1の電気的特性について図2および図3を参照して説明する。
Next, the electrical characteristics of the cold cathode
図2は、イリジウム(Ir)とロジウム(Rh)の合金(IrRh)、およびイリジウム(Ir)と白金(Pt)の合金(IrPt)の管電流―管電圧の関係を示すグラフである。尚、比較のため、従来から放電管用電極として用いられているニッケル(Ni)およびモリブデン(Mo)の管電流‐管電圧の関係も併せて示す。 FIG. 2 is a graph showing the relationship between tube current and tube voltage of an alloy of iridium (Ir) and rhodium (Rh) (IrRh) and an alloy of iridium (Ir) and platinum (Pt) (IrPt). For comparison, the relationship between the tube current and the tube voltage of nickel (Ni) and molybdenum (Mo) that have been conventionally used as discharge tube electrodes is also shown.
図2に示すように、これらの物質を用いた放電管用電極4を冷陰極蛍光管1に用いた場合に、管電流の値を4.0mAから8.0mAの範囲で変化させると、管電圧は電流値の上昇に伴って一様に下降する。このとき、二次電子放出係数の大きなイリジウム(Ir)とロジウム(Rh)の合金(IrRh)、およびイリジウム(Ir)と白金(Pt)の合金(IrPt)放電管用電極4に用いることで、ニッケル(Ni)およびモリブデン(Mo)に対して管電圧を抑えることができる。
As shown in FIG. 2, when the
このように、二次電子放出係数の大きなイリジウム(Ir)とロジウム(Rh)の合金(IrRh)、およびイリジウム(Ir)と白金(Pt)の合金(IrPt)を放電管用電極4として採用することで、発光に寄与しない陰極降下電圧を抑制することができる。具体的には、表2にこれらの物質の陰極降下電圧の値を示すように、従来から放電管用電極として用いられているニッケル(Ni)およびモリブデン(Mo)に対して、10V〜20V程度、陰極降下電圧を低減させることができる。
図3に示すように、これらの物質を用いた放電管用電極4を冷陰極蛍光管1に用いた場合に、管電流の値を4.0mAから8.0mAの範囲で変化させると、発光効率は電流値の上昇に伴っていずれも緩やかに下降する。このとき、二次電子放出係数の大きなイリジウム(Ir)とロジウム(Rh)の合金(IrRh)、およびイリジウム(Ir)と白金(Pt)の合金(IrPt)を放電管用電極4に用いることで、ニッケル(Ni)およびモリブデン(Mo)に対して高い発光効率を得ることができる。
As shown in FIG. 3, when the
このように、二次電子放出係数の大きなイリジウム(Ir)とロジウム(Rh)の合金(IrRh)、およびイリジウム(Ir)と白金(Pt)の合金(IrPt)を放電管用電極4として採用することで、通常バックライト等の駆動状態で流れる6.0mAでも、輝度効率を高めることができると共に、電流値を大きくした場合(陰極電流密度が高い場合)でも、高い発光効率を得ることができる。
As described above, an iridium (Ir) and rhodium (Rh) alloy (IrRh) having a large secondary electron emission coefficient and an iridium (Ir) and platinum (Pt) alloy (IrPt) are employed as the
以上のように、イリジウム(Ir)とロジウム(Rh)の合金(IrRh)、およびイリジウム(Ir)と白金(Pt)の合金(IrPt)を冷陰極蛍光管1の放電管用電極4として用いることで、陰極降下電圧が低く発光効率に優れた冷陰極蛍光管を簡易に提供することができる。
As described above, an alloy of iridium (Ir) and rhodium (Rh) (IrRh) and an alloy of iridium (Ir) and platinum (Pt) (IrPt) are used as the
尚、本実施形態では、特に、放電管用電極4として、イリジウム(Ir)とロジウム(Rh)の合金(IrRh)、およびイリジウム(Ir)と白金(Pt)の合金(IrPt)を用いた場合について説明したが、これに限定されるものではなく、イリジウム(Ir)単体を放電管用電極4として用いるようにしてもよい。
In the present embodiment, in particular, a case where an alloy of iridium (Ir) and rhodium (Rh) (IrRh) and an alloy of iridium (Ir) and platinum (Pt) (IrPt) are used as the
Claims (3)
前記金属がイリジウム(Ir)であることを特徴とする放電管用電極。 The discharge tube electrode according to claim 1,
An electrode for a discharge tube, wherein the metal is iridium (Ir).
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JP2007141412A JP2008300043A (en) | 2007-05-29 | 2007-05-29 | Electrode for discharge tube, and cold-cathode fluorescent tube using the same |
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---|---|---|---|---|
JP2010123267A (en) * | 2008-11-17 | 2010-06-03 | Toshiba Shomei Precision Kk | Cold cathode lamp and light-emitting device |
WO2011024924A1 (en) | 2009-08-26 | 2011-03-03 | 旭硝子株式会社 | Electrode for discharge lamp, process for production of electrode for discharge lamp, and discharge lamp |
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